JPH07218759A

JPH07218759A - 光導波路装置

Info

Publication number: JPH07218759A
Application number: JP3532894A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Oshima; 岳彦大島; Hisaharu Yanagawa; 久治柳川; Takeo Shimizu; 健男清水; Shiro Nakamura; 史朗中村; Kazunori Senda; 和憲千田; Akira Morinaka; 彰森中
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】導波路素子と光ファイバ保持具との接続を迅
速に行え、その接続強度が高く、しかも、光を入射させ
たときにその光が入射側に逆行することのない光導波路
装置を提供する。【構成】内部に光導波路が形成されている導波路素子
14の両側の端面７を斜面とし、光ファイバを配列した光
ファイバ保持具６の接続側の端面５を導波路素子14の端
面７とは逆テーパ状に形成し、各端面７，５を接合させ
て光学接着剤により接続し、導波路素子14の光導波路と
光ファイバ保持具６の光ファイバを光接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信等に用
いられる光導波路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内部に光導波路を形成した導波路素子を
有する光導波路装置が用いられており、図11には、従来
の光導波路装置の一例が示されている。同図において、
導波路素子14の両端側には光ファイバ保持具６が接続さ
れており、光ファイバ保持具６は光ファイバ配列具３を
有しており、光ファイバ配列具３には多心光ファイバ15
が挿入固定され、多心光ファイバ15の光ファイバが配列
固定されている。光ファイバ配列具３の接続端側には光
透過性を有する配列具カバー４が設けられていて、図12
に示すように、光ファイバ配列具３から突出している光
ファイバ配列領域16を覆っており、配列具カバー４の端
面５は光ファイバの光軸に対して垂直となっている。

【０００３】導波路素子14は光導波路であるコアのパタ
ーンを形成した導波路チップ１の上側に導波路チップカ
バー２を設けることにより直方体状に形成されており、
導波路素子14の端面７は導波路チップ１の光導波路形成
面に対して垂直になっており、コアの光軸に対して垂直
になっている。

【０００４】光導波路装置を作製するときには、図12に
示すように、導波路素子14の端面７と光ファイバ保持具
６の接続端面、すなわち、配列具カバー４の端面５を対
向配置し、各端面５，７間に光硬化の光学接着剤を塗布
し、導波路素子14のコアの光軸と光ファイバ保持具６に
配列した光ファイバの光軸を合わせた後、図13に示すよ
うに、各端面５，７の接合面に光を照射して光学接着剤
を硬化させることにより接続している。

【０００５】なお、光ファイバ保持具６の端面５と導波
路素子14の端面７との接合面に、光を照射して光硬化の
光学接着剤を硬化させる場合、端面７に照射する光の照
射面積が大きいと、その分だけ多くの光を一度に照射で
き、光を効率的に照射できるため、端面５，７の接合面
に塗布した光硬化光学接着剤は速く硬化する。また、図
14に示すように、端面７に対する光の照射角度θが大き
い程図の長さＬが長くなることから、光の照射角度θが
大きい程光の照射面積は大きくなることが分かる。そこ
で、導波路素子14と光ファイバ保持具６の端面７，５を
接続する際に、照射角度θをできるだけ大きい角度に設
定して、光の照射を行っている。

【０００６】光導波路装置は上記のようにして、導波路
素子14のコアと光ファイバ保持具６の光ファイバの各光
軸を合わせて接続することにより、導波路素子14のコア
と光ファイバ保持具６の光ファイバが光接続され、例え
ば、光ファイバ保持具６ａに挿入されている多心光ファ
イバ15ａ側から光を入射させたときに、その光は、図10
の矢印Ａに示すように、光ファイバのコア20ａを通って
導波路素子14のコア21に入射し、導波路素子14のコア21
を介して、光ファイバ保持具６ｂに配列している光ファ
イバのコア20ｂへと伝播するようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバ保持具６に配列した光ファイバのコア20や、導波路
素子14のコア21と光学接着剤とは屈折率が異なり、光フ
ァイバのコア20ａ側から入射した光が、図10の矢印のよ
うに伝播するとともに、光ファイバ20と導波路素子14の
コア端面25，27間で光の一部の反射が生じ、従来の光導
波路装置のように、コア20，21の光軸とコア端面25，27
が垂直になっている場合は、光は同図の矢印Ｂのよう
に、コア端面25，27に対して垂直に反射するために、反
射した光（戻り光）がコア20，21の光軸に沿って光ファ
イバ20ａの入射側へと逆行していき、光通信の妨げにな
るといった問題があった。

【０００８】また、導波路素子14と光ファイバ保持具６
とを光硬化の光学接着剤で接着する際に、光の照射面積
ができるだけ大きくなるように光の照射角度θを設定
し、図13に示したように、導波路素子14と光ファイバ保
持具６の端面７，５に対して角度θ₁だけ傾けた方向か
ら光を照射しているが、この角度θ₁を同図に示される
角度よりも大きくすると、光透過性ではない光ファイバ
配列具３に、光がかかって影ができてしまうために、適
当ではなく、照射角度θをこれ以上大きくすることはで
きなかった。そのため、照射面積を大きくするのにも限
界があり、光学接着剤の硬化速度を十分に高めることが
できず、導波路素子14と光ファイバ保持具６との端面
７，５間の接続を効果的に行なうことはできなかった。

【０００９】さらに、導波路素子14と光ファイバ保持具
６は、各端面７，５の接着により接続されているが、こ
の端面７，５の面積がそれ程大きくないために、接合面
積がそれ程大きくならず、接着強度が十分ではなかっ
た。

【００１０】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、導波路素子と光フ
ァイバ保持具との接続を迅速に行え、その接続部の接着
強度が高く、しかも、光を入射させたときにその光が入
射側に逆行することのない光導波路装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、内部に光導波路が形成されている導波路素子の
少くとも一方側の端面を斜面とした導波路素子と、該斜
面側に接続される光ファイバ保持具を備えた光導波路装
置であって、光ファイバ保持具は１心以上の光ファイバ
を配列固定した光ファイバ配列具を有しており、光ファ
イバ保持具の接続端面は前記導波路素子の斜面と逆テー
パ状の斜面に形成され、光ファイバ保持具の接続端面と
導波路素子の斜面とが接合して導波路素子の光導波路と
光ファイバ配列具に配列されている光ファイバとが光接
続されていることを特徴として構成されている。

【００１２】また、前記光ファイバ配列具の接続端側に
は配列具カバーが設けられ、この配列具カバーは光透過
性を有することも本発明の特徴的な構成とされている。
さらに、前記光ファイバ配列具と配列具カバーは光透過
性の一体化部品により構成されていることも本発明の特
徴的な構成とされている。

【００１３】

【作用】上記構成の本発明において、光ファイバ保持具
の接続端面は、導波路素子の斜面とは逆テーパ状の斜面
に形成されており、光ファイバ保持具の接続端面と導波
路素子の斜面とが接合し、導波路素子の光導波路と光フ
ァイバ配列具に配列されている光ファイバとが光接続さ
れる。そして、例えば、光ファイバ側から光を入射させ
たときに、光は、光ファイバの端面から出射して、光導
波路の端面から入射し、光導波路を伝播していくととも
に、光の一部は光ファイバと光導波路の端面間で反射す
るが、反射光は入射光に対して斜めに反射するため、反
射光が光ファイバの入射側に逆行することはない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図１，２には、本発明の光導波路装置の一実施例が示さ
れている。本実施例が従来例と異なる特徴的なことは、
導波路素子14の両側の端面７を斜面とし、光ファイバ保
持具６の端面５を導波路素子14の端面７とは逆テーパ状
の斜面とし、端面５，７を接合したことである。各端面
５，７は、光ファイバ配列具６に配列した光ファイバの
コア20および導波路素子14のコア21の光軸に対して斜め
に対向しており、コア20，21の光軸に対して垂直な面
（図の点線Ａで示される面）に対する各端面５，７の傾
斜角γはいずれも８度となっており、各端面５，７の面
積は従来例よりも各１％大きくなっている。

【００１５】本実施例も従来例と同様に、図３に示すよ
うに、導波路素子14と光ファイバ保持具６の端面７，５
を対向させ、光硬化の光学接着剤を塗布し、導波路素子
14のコアと光ファイバ保持具６の光ファイバとの光軸を
合わせ、図４に示すようにして、導波路素子14の端面７
に対して角度θ₂だけ傾けた方向から光を照射して、端
面７，５を接続し、光導波路装置を作製する。なお、光
の入射角度θ₂は、各端面５，７の垂直からの傾斜角γ
だけ、すなわち、８度だけ従来例の光の入射角度θ₁よ
りも大きくなっている。

【００１６】次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例でも従来例と同様に、例えば、一方側の光ファ
イバ保持具６ａの光ファイバ側から光を入射させると、
図５の（ａ）の矢印Ａのように、光ファイバのコア20ａ
の端面25から光学接着剤を介して導波路素子14の一方側
からコア21に入射し、光の一部は光ファイバのコア端面
25や導波路素子14のコア端面27で反射するが、本実施例
では、導波路素子14や光ファイバ保持具６の端面７，５
が斜面となっており、光ファイバのコア20ａや導波路素
子14のコア21の光軸に対して斜めに形成されているため
に、コア端面25，27で反射する光は、図の矢印Ｂ，Ｂ′
のように反射し、反射光が光ファイバの入射側に逆行す
ることはない。

【００１７】また、同図の（ｂ）に示すように、導波路
素子14のコア21に入射した光が、そのコア21を伝播して
導波路素子14の他方側に達すると、光は他方側の光ファ
イバ保持具６ｂの光ファイバのコア20ｂに入射するとと
もに、コア端面27，25で反射するが、反射光は図の矢印
Ｂ，Ｂ′のように反射し、導波路素子14のコア21側には
戻らないし、同図の（ｃ）に示すように、他方側の光フ
ァイバ保持具６ｂの光ファイバのコア20ｂ側から光を通
したときにも、反射光はコア端面25，27で図の矢印Ｂ，
Ｂ′のように反射し、入射側に逆行することはない。

【００１８】本実施例によれば、上記のように、光ファ
イバ保持具６の接続端面５と導波路素子14の端面７が接
合され、それにより、光ファイバ保持具６の光ファイバ
のコア20と導波路素子14のコア21が光接続されて、光の
伝播が行われる。また、このとき、光ファイバのコア端
面25と導波路素子14のコア端面27で光の一部は反射する
が、反射した光は入射側に戻ることがないために、従来
例のように、各コア端面25，27で反射した光が入射側に
戻ってきて、光通信の妨げになるようなことはない。

【００１９】また、本実施例によれば、導波路素子14の
端面７と光ファイバ保持具６の端面５とは共に斜面状に
形成されているために、従来例に比べて各端面５，７の
面積が大きく、端面７，５同士の接合面積が大きいため
に、端面５，７での接着強度が高くなり、接続部の機械
的強度を高いものとすることができる。実際に、接着強
度を測定したところ、本実施例では、従来例に比べ、接
着強度が接着面積に比例して１％高いことが確認され
た。

【００２０】さらに、本実施例によれば、図４に示した
ように、導波路素子14の端面７と光ファイバ保持具６の
端面５との接続の際に、照射する光の照射角度θ₂が、
従来例の光の照射角度θ₁よりも大きくなっているため
に、光の照射面の長さＬが長くなり、照射面積が大きく
なっており、その分だけ従来例に比べて光学接着剤の硬
化を速くすることができる。実際に、従来は光学接着剤
の硬化時間が15分であったものを11分に短縮することが
できるようになり、本実施例の光導波路装置は、従来例
に比べて効率的に作製できることが確認された。なお、
前記のように、導波路素子14と光ファイバ保持具６の各
端面５，７の面積も、従来例に比べて大きくなっている
が、その割合よりも照射面積が大きくなる割合の方が高
いために、結果的に照射効率を高めることができ、硬化
速度を高めることができるのである。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、光ファイバ保持具６は配列具カバー４の
端面５のみを斜面に形成したが、図６に示すように、光
ファイバ配列具３の接続側の端面28と、その面28に接続
される配列具カバー４の端面29も斜面としてもよい。

【００２２】また、上記実施例では、光ファイバ保持具
６は、１つの光ファイバ配列具３と、１つの配列具カバ
ー４を有していたが、図７に示すように、２つの光ファ
イバ配列具部材23ａ，23ｂと、２つの配列具カバー部材
24ａ，24ｂにより構成してもよく、光ファイバ配列具３
や配列具カバー４を２つ以上の各部材により構成しても
構わない。

【００２３】さらに、上記実施例では、光ファイバ保持
具６の配列具カバー４のみを光透過性を有する部品と
し、光ファイバ配列具３は光透過性を有していない部品
により構成したが、光ファイバ配列具３と配列具カバー
４を両方とも光透過性の部品としても構わない。

【００２４】また、光ファイバ保持具６の配列具カバー
４は必ずしも設けるとは限らず、図８の（ａ）に示すよ
うに、光ファイバ保持具６は光ファイバ配列具と配列具
カバーが一体化した１つの部品よしてもよいし、同図の
（ｂ）に示すように、２つ以上の部材17ａ，17ｂを組み
合わせて、光ファイバ配列具と配列具カバーの一体化部
品を形成してもよい。

【００２５】さらに、上記実施例では、光ファイバ保持
具６と導波路素子14の接続は光硬化の光学接着剤を用い
たが、接着剤は必ずしも光硬化のものとは限らず、熱硬
化性の接着剤等を用いても構わない。そして、光硬化以
外の接着剤を用いる場合は、光ファイバ保持具６の配列
具カバー４や、図８で示したような光ファイバ保持具６
の一体化部品を、光透過性でない部品により構成するこ
ともできる。ただし、光硬化は熱硬化等に比べて光ファ
イバ保持具６の光ファイバや導波路素子14のコア等に影
響を与えることがなく、光ファイバ保持具６と導波路素
子14との接続に非常に適しているために、接着剤は光硬
化のものが好ましく、そのためには、配列具カバー４は
光透過性のものが望ましいし、光ファイバ保持具６の一
体化部品は光透過性の一体化部品であることが望まし
い。

【００２６】光ファイバ保持具６の一体化部品を光透過
性の部品にしたり、配列具カバー４と光ファイバ配列部
３の両方を光透過性の部品にしたりすると、図９に示す
ように、導波路素子14や光ファイバ保持具６の端面７，
５に対する光の照射角度θ₃は、光ファイバ配列具３を
光透過性でない部品で構成する場合の光の照射各θ₂よ
りも大きくすることが可能となり、光の照射面の長さＬ
を大きくし、照射面積をより大きくできるため、照射効
率をより高めることができる。

【００２７】さらに、上記実施例では、光ファイバ保持
具６に多心光ファイバ15を挿入し、複数の光ファイバを
配列固定したが、光ファイバ保持具６には必ずしも複数
の光ファイバを固定するとは限らず、１本の光ファイバ
を固定しても構わない。

【００２８】さらに、上記実施例では、導波路素子14は
導波路チップ１と導波路チップカバー２とにより構成さ
れていたが、必ずしも導波路チップ１と導波路チップカ
バー２とにより構成されているとは限らず、例えば、そ
れらが一体化した部品でも構わない。

【００２９】さらに、上記実施例では、導波路素子14の
両側の端面７を斜面とし、両側に光ファイバ保持具６を
接続したが、本発明の光導波路装置は、導波路素子14の
少くとも一方側の端面７が斜面となっており、その斜面
とは逆テーパ状の斜面を接続端面とする光ファイバ保持
部６を、導波路素子14の斜面側に接続すればよく、必ず
しも導波路素子14の両側に、光ファイバ保持具６を接続
するとも限らない。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、光ファイバ保持具の接
続端面が、導波路素子の斜面とは逆テーパ状の斜面に形
成されており、例えば、光ファイバ保持具の光ファイバ
側から光を入射させたときに、光ファイバと導波路素子
の光導波路の端面間で反射した光が、入射光に対して斜
めに反射するために、反射光が光ファイバの入射側に逆
行することはなく、従来のように、反射光が光ファイバ
の入射側に逆行して、その戻り光が光通信の妨げとなる
といったことは防止される。

【００３１】また、光導波路装置を作製する際は、導波
路素子の斜面と、斜面に形成された光ファイバ保持具の
接続端面とを接合して接続するために、その接合面は、
従来のような光導波路や光ファイバの光軸と垂直に形成
された導波路素子および光ファイバ保持具の端面の接合
面よりも大きくなり、接続部の接着強度を高めることが
できる。

【００３２】さらに、光ファイバ保持具全体や配列具カ
バーを光透過性の部品とし、光ファイバ配列具の接続端
面と導波路素子の斜面との接合面を光硬化の光学接着剤
により接続する際に、接合面に照射する光の照射面積
を、従来例に比べて大きくすることが可能となるため
に、光学接着剤の硬化速度を高めることができ、光ファ
イバ保持具と導波路素子の接続を迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路装置に係る一実施例を示す正
面構成図である。

【図２】本発明の光導波路装置に係る一実施例を示す平
面構成図である。

【図３】上記実施例の導波路素子14と光ファイバ保持具
６の接続方法を示す説明図である。

【図４】上記実施例の導波路素子14と光ファイバ保持具
６の端面７，５の接合面への光照射状態を示す説明図で
ある。

【図５】上記実施例の動作を示す説明図である。

【図６】本発明の光導波路装置の他の実施例を示す説明
図である。

【図７】本発明の光導波路装置のさらに他の実施例を示
す説明図である。

【図８】本発明の光導波路装置のさらにまた他の実施例
を示す説明図である。

【図９】光ファイバ配列具３の光透過性の有無による光
の照射角度θ₂，θ₃および照射面の長さＬの違いを示
す説明図である。

【図10】従来の光導波路装置の動作を示す説明図であ
る。

【図11】従来の光導波路装置を示す説明図である。

【図12】従来の光導波路装置の導波路素子14と光ファイ
バ保持具６との接続を示す説明図である。

【図13】従来の光導波路装置の導波路素子14と光ファイ
バ保持具６の端面７，５の接合面への光照射状態を示す
説明図である。

【図14】光の照射角度θの違いによる照射面の長さＬの
違いを示す説明図である。

【符号の説明】

３光ファイバ配列具４配列具カバー５，７端面６光ファイバ保持具 14 導波路素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水健男東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者中村史朗東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者千田和憲東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者森中彰東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に光導波路が形成されている導波路
素子の少くとも一方側の端面を斜面とした導波路素子
と、該斜面側に接続される光ファイバ保持具を備えた光
導波路装置であって、光ファイバ保持具は１心以上の光
ファイバを配列固定した光ファイバ配列具を有してお
り、光ファイバ保持具の接続端面は前記導波路素子の斜
面と逆テーパ状の斜面に形成され、光ファイバ保持具の
接続端面と導波路素子の斜面とが接合して導波路素子の
光導波路と光ファイバ配列具に配列されている光ファイ
バとが光接続されていることを特徴とする光導波路装
置。
【請求項２】光ファイバ配列具の接続端側には配列具
カバーが設けられ、この配列具カバーは光透過性を有す
ることを特徴とする請求項１記載の光導波路装置。
【請求項３】光ファイバ配列具と配列具カバーは光透
過性の一体化部品により構成されていることを特徴とす
る請求項２記載の光導波路装置。